A félvezető egyenirányítók osztályozása

A váltakozó áramú forrás energiájának egyenárammá alakítására tervezett eszközt egyenirányítónak nevezzük. ábrán látható blokkdiagram formájában ábrázolható az egyenirányító. 1.

Jellemezzük a séma fő elemeit:

a) az egyenirányító bemeneti és kimeneti feszültségének, valamint az egyes egyenirányító áramkörök elektromos szétválasztásának összehangolására teljesítménytranszformátor szolgál (azaz elválasztja a táphálózatot és a terhelési hálózatot);

b) egy szelepblokk egyirányú áramáramlást biztosít a terhelési körben, amelynek eredményeként a váltakozó feszültség pulzáló feszültséggé alakul;

v) simítószűrő, amelynek célja a terhelés feszültséghullámainak a kívánt értékre való csökkentése;

G) Feszültségszabályozó, az egyenirányított feszültség átlagos értékének stabilizálására szolgál tápfeszültség ingadozása vagy terhelési áram változása esetén.

Rizs. 1 — Az egyenirányító tömbvázlata

Az egyenirányító paraméterei közötti kapcsolat nagymértékben függ az egyenirányító áramkörétől.Az egyenirányító áramkör alatt értse meg a transzformátor tekercseinek bekötési rajzát és a szelepeknek a transzformátor szekunder tekercséhez való csatlakoztatásának eljárását.

Az egyenirányító áramkörök (egyenirányítók) osztályozása a következő fő jellemzők szerint történik:

1. A váltóáramú betáplálás fázisszáma alapján megkülönbözteti az egyfázisú egyenirányítókat, ill. háromfázisú egyenirányítók.

2. A szelepeknek a transzformátor szekunder tekercséhez való csatlakoztatásának módszerével - nulláramkörök a transzformátor szekunder tekercsének nulla (középső) pontjával és a hídáramkörök, amelyekben a nullapont el van szigetelve, vagy a transzformátor szekunder tekercsei delta. csatlakoztatva.

Egyfázisú híd egyenirányító áramkör

A híd egyenirányító feszültségeinek és áramainak időzítési diagramjai

A transzformátor szekunder tekercsének feszültségének pozitív polaritásával (a polaritást zárójelek nélkül jelezzük) a 0 - υ1 (0 - π) intervallumban az áramot a D1 és D2 diódák vezetik. A vezetési intervallumban a diódákon a feszültségesés közel nulla (ideális szelepek), ezért a transzformátor szekunder tekercsén a feszültség pozitív félhulláma kerül a terhelésre, ami ud = u2 feszültséget hoz létre rajta. A υ1 — υ2 (π — 2π) intervallumban az u1 és u2 feszültségek polaritása felcserélődik, ami a D3 és D4 diódák oldásához vezet. Ebben az esetben az u2 feszültséget ugyanolyan polaritással kapcsoljuk a terhelésre, mint az előző intervallumban. Ezért az ud kimeneti feszültség a híd egyenirányító tisztán rezisztív terhelése mellett unipoláris feszültség félhullámok (ud = u2).

3.A terhelési egyenirányítók teljesítményfelvételét kis teljesítményre (kW egység), közepes teljesítményre (tíz kW) és nagy teljesítményre (Ppot> 100 kW) osztják.

4. Az egyenirányító teljesítményétől függetlenül minden áramkör egy- vagy félciklusra és kétciklusra (teljes hullámú) van felosztva.

Egyciklusú - ezek olyan áramkörök, amelyekben az áram periódusonként (fél perióduson vagy annak egy részén) egyszer áthalad a transzformátor szekunder tekercsén. Minden nulla áramkör egyetlen.

Egyfázisú teljes hullámú egyenirányító áramkör a transzformátor nullpont kimenetével

Aktív terhelésű egyfázisú nulla kimenetű egyenirányító időzítési diagramjai

Az áramkörben a teljes hullám-egyenirányítást két szekunder tekercses transzformátor készítésével érik el. A tekercsek sorba vannak kötve, és közös nulla (középső) pontjuk van. A transzformátor szekunder tekercseinek szabad végei a D1 és D2 szelepek anódjaihoz csatlakoznak, az egymással összekapcsolt szelepek katódjai pedig az egyenirányító pozitív pólusát alkotják. Az egyenirányító negatív pólusa a szekunder tekercsek közös (semleges) csatlakozási pontja. Így a transzformátor ebben az áramkörben egyrészt a tápfeszültség nagyságának és a terhelésben lévő feszültségnek a nagyságához igazodó, másrészt egy középső (nulla) pont létrehozására szolgál. Nyilvánvaló, hogy az u1 és u2 transzformátor (vagy EMF e1 és e2) szekunder tekercseinek kivezetésein lévő feszültségek azonosak, és a nulla ponthoz képest 180 ° -kal eltolódnak, azaz. ellenfázisban vannak.

Ez a dióda bármely pillanatban pozitív anódpotenciálú áramot vezet.Ezért a 0 — π intervallumban a D1 dióda nyitva van, és a transzformátor ud = u2-1 szekunder tekercsének fázisfeszültsége az Rn (Rd) terhelési ellenállásra vonatkozik. A 0 — π tartományban lévő D2 dióda zárva van, mert negatív feszültség van rá kapcsolva. Az intervallum végén az áramkör feszültségei és áramai nullák.

A π — 2π áramkör következő üzemi intervallumában a primer és szekunder tekercsek feszültségei megfordítják a polaritásukat, így a D2 dióda nyitva lesz, a D1 dióda pedig zárva lesz. Ezenkívül a korrekciós lánc folyamatai iteratívak. Az ud egyenirányított feszültséggörbe a transzformátor szekunder tekercsének fázisfeszültségének egypólusú félhullámaiból áll. A terhelési áram alakja tisztán ellenállásos terhelésnél követi a feszültség alakját. A D1 és D2 diódák fél ideig sorba vezetik az áramot.

5. Előzetes egyeztetés alapján:

a) kis teljesítményű egyenirányítók, általában egyfázisúak, amelyeket vezérlőrendszerekben használnak, elektronikus berendezések egyes blokkjainak táplálására, mérőberendezésekben stb.;

b) a közepes és nagy teljesítményű egyenirányítók ipari létesítmények áramforrásaként szolgálnak.

6. A kiegyenesítő sémákat egyszerű és összetett sémákra osztják. Az egyszerű áramkörök közé tartoznak az egyfázisú és háromfázisú, a nulla- és a hídáramkörök. Összetett (vagy összetett áramkörökben) több egyszerű áramkör van sorba vagy párhuzamosan kapcsolva.

7. A rakomány típusa (természete) szerint. Az egyfázisú egyenirányító áramköröket az egyenirányított feszültség jelentős pulzálása jellemzi. A terhelés feszültségingadozásának csökkentésére simítószűrőket alkalmaznak a fojtótekercsek reaktív elemei (L) ill. kondenzátorok (C). A simítószűrő bemeneti áramkörének jellege a terheléssel együtt meghatározza az egyenirányító terhelésének típusát. Különbséget tesznek az aktív terhelés (R — NG), az aktív-induktív terhelés (RL — NG), az aktív terhelés és a kapacitív szűrő (RC — NG) egyenirányítói működése között.

Az összes egyenirányítóra jellemző, hogy főleg RL-NG-vel használják. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a kis teljesítményű egyenirányítók leggyakrabban LC szűrővel, a nagy teljesítményű egyenirányítók pedig L szűrővel működnek.

7. Szabályozás szerint tegyen különbséget a szabályozatlan és vezérelt egyenirányítók között.

Ph.D. Kolyada L.I.